Question

1．在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如表所示．

实验次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离S/cm
1	3	2	1.2	6
2	3	5	1.2	15
3	3	8	1.2	27
4	3	10	1.2	30

（1）前三次实验中，第3次实验数据明显出现错误，应当剔除．
（2）第四次实验中，滑轮组的机械效率为83.3%．
（3）根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与钩码上升的高度是否有关．（选填“钩码重”，“钩码上升的高度”或“拉力的大小”）

Answer 1

分析 （1）根据绳端移动距离与物体上升高度之间的关系s=nh即可判断．
（2）知道有用功是克服钩码的重力做的功；总功时拉力F做的功；机械效率等于有用功与总功之比．
（3）要得出结论，需要注意分析表格中各数据，分析改变的量，机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的．

解答 解：（1）前三次实验中，1、2两次实验绳端移动距离都是物体上升高度的3倍，可知此滑轮组由3段绳子承担物重，而第三次绳端移动距离与钩码上升高度的3.375倍，则关系错误应当剔除．
（2）第四次实验的钩码重G=3N，钩码上升高度h=10cm=0.10m．所以有用功为：W_有用=Gh=3N×0.10m=0.3J；
测力计示数即拉力为F=1.2N，绳端移动距离为s=30cm=0.3m，所以总功为：W_总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以机械效率为：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.3J}{0.36J}$×100%≈83.3%．
（3）由表格中数据可以看出，在4次实验中钩码上升的高度不断发生变化，所以是探究滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关．
故答案为：（1）3；（2）83.3%；（3）钩码上升的高度．

点评 此题是测量滑轮组机械效率的实验，主要考查了有关滑轮组的有用功、总功、机械效率的计算．一定要搞清有用功、总功的求法，掌握机械效率的计算公式，同时要搞清绳端移动距离与物体上升高度之间的关系．同时还考查了学生根据实验数据分析问题的能力．